drivers/net/ark/ark_ethdev_tx.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright (c) 2015-2021 Atomic Rules LLC
   3  */
   4
   5 #include <unistd.h>
   6
   7 #include "ark_ethdev_tx.h"
   8 #include "ark_global.h"
   9 #include "ark_mpu.h"
  10 #include "ark_ddm.h"
  11 #include "ark_logs.h"
  12
  13 #define ARK_TX_META_SIZE   32
  14 #define ARK_TX_META_OFFSET (RTE_PKTMBUF_HEADROOM - ARK_TX_META_SIZE)
  15 #define ARK_TX_MAX_NOCHAIN (RTE_MBUF_DEFAULT_DATAROOM)
  16
  17 #ifndef RTE_LIBRTE_ARK_MIN_TX_PKTLEN
  18 #define ARK_MIN_TX_PKTLEN 0
  19 #else
  20 #define ARK_MIN_TX_PKTLEN RTE_LIBRTE_ARK_MIN_TX_PKTLEN
  21 #endif
  22
  23 /* ************************************************************************* */
  24 struct ark_tx_queue {
  25         union ark_tx_meta *meta_q;
  26         struct rte_mbuf **bufs;
  27
  28         /* handles for hw objects */
  29         struct ark_mpu_t *mpu;
  30         struct ark_ddm_t *ddm;
  31
  32         /* Stats HW tracks bytes and packets, need to count send errors */
  33         uint64_t tx_errors;
  34
  35         tx_user_meta_hook_fn tx_user_meta_hook;
  36         void *ext_user_data;
  37
  38         uint32_t queue_size;
  39         uint32_t queue_mask;
  40
  41         /* 3 indexes to the paired data rings. */
  42         int32_t prod_index;             /* where to put the next one */
  43         int32_t free_index;             /* mbuf has been freed */
  44
  45         /* The queue Id is used to identify the HW Q */
  46         uint16_t phys_qid;
  47         /* The queue Index within the dpdk device structures */
  48         uint16_t queue_index;
  49
  50         /* next cache line - fields written by device */
  51         RTE_MARKER cacheline1 __rte_cache_min_aligned;
  52         volatile int32_t cons_index;            /* hw is done, can be freed */
  53 } __rte_cache_aligned;
  54
  55 /* Forward declarations */
  56 static int eth_ark_tx_jumbo(struct ark_tx_queue *queue,
  57                             struct rte_mbuf *mbuf,
  58                             uint32_t *user_meta, uint8_t meta_cnt);
  59 static int eth_ark_tx_hw_queue_config(struct ark_tx_queue *queue);
  60 static void free_completed_tx(struct ark_tx_queue *queue);
  61
  62 static inline void
  63 ark_tx_hw_queue_stop(struct ark_tx_queue *queue)
  64 {
  65         ark_mpu_stop(queue->mpu);
  66 }
  67
  68 /* ************************************************************************* */
  69 static inline void
  70 eth_ark_tx_desc_fill(struct ark_tx_queue *queue,
  71                      struct rte_mbuf *mbuf,
  72                      uint8_t  flags,
  73                      uint32_t *user_meta,
  74                      uint8_t  meta_cnt /* 0 to 5 */
  75                      )
  76 {
  77         uint32_t tx_idx;
  78         union ark_tx_meta *meta;
  79         uint8_t m;
  80
  81         /* Header */
  82         tx_idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
  83         meta = &queue->meta_q[tx_idx];
  84         meta->data_len = rte_pktmbuf_data_len(mbuf);
  85         meta->flags = flags;
  86         meta->meta_cnt = meta_cnt / 2;
  87         meta->user1 = meta_cnt ? (*user_meta++) : 0;
  88         queue->prod_index++;
  89
  90         queue->bufs[tx_idx] = mbuf;
  91
  92         /* 1 or 2 user meta data entries, user words 1,2 and 3,4 */
  93         for (m = 1; m < meta_cnt; m += 2) {
  94                 tx_idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
  95                 meta = &queue->meta_q[tx_idx];
  96                 meta->usermeta0 = *user_meta++;
  97                 meta->usermeta1 = *user_meta++;
  98                 queue->prod_index++;
  99         }
 100
 101         tx_idx = queue->prod_index & queue->queue_mask;
 102         meta = &queue->meta_q[tx_idx];
 103         meta->physaddr = rte_mbuf_data_iova(mbuf);
 104         queue->prod_index++;
 105 }
 106
 107
 108 /* ************************************************************************* */
 109 uint16_t
 110 eth_ark_xmit_pkts(void *vtxq, struct rte_mbuf **tx_pkts, uint16_t nb_pkts)
 111 {
 112         struct ark_tx_queue *queue;
 113         struct rte_mbuf *mbuf;
 114         uint32_t user_meta[5];
 115
 116         int stat;
 117         int32_t prod_index_limit;
 118         uint16_t nb;
 119         uint8_t user_len = 0;
 120         const uint32_t min_pkt_len = ARK_MIN_TX_PKTLEN;
 121         tx_user_meta_hook_fn tx_user_meta_hook;
 122
 123         queue = (struct ark_tx_queue *)vtxq;
 124         tx_user_meta_hook = queue->tx_user_meta_hook;
 125
 126         /* free any packets after the HW is done with them */
 127         free_completed_tx(queue);
 128
 129         /* leave 4 elements mpu data */
 130         prod_index_limit = queue->queue_size + queue->free_index - 4;
 131
 132         for (nb = 0;
 133              (nb < nb_pkts) && (prod_index_limit - queue->prod_index) > 0;
 134              ++nb) {
 135                 mbuf = tx_pkts[nb];
 136
 137                 if (min_pkt_len &&
 138                     unlikely(rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf) < min_pkt_len)) {
 139                         /* this packet even if it is small can be split,
 140                          * be sure to add to the end mbuf
 141                          */
 142                         uint16_t to_add = min_pkt_len -
 143                                 rte_pktmbuf_pkt_len(mbuf);
 144                         char *appended =
 145                                 rte_pktmbuf_append(mbuf, to_add);
 146
 147                         if (appended == 0) {
 148                                 /* This packet is in error,
 149                                  * we cannot send it so just
 150                                  * count it and delete it.
 151                                  */
 152                                 queue->tx_errors += 1;
 153                                 rte_pktmbuf_free(mbuf);
 154                                 continue;
 155                         }
 156                         memset(appended, 0, to_add);
 157                 }
 158
 159                 if (tx_user_meta_hook)
 160                         tx_user_meta_hook(mbuf, user_meta, &user_len,
 161                                           queue->ext_user_data);
 162                 if (unlikely(mbuf->nb_segs != 1)) {
 163                         stat = eth_ark_tx_jumbo(queue, mbuf,
 164                                                 user_meta, user_len);
 165                         if (unlikely(stat != 0))
 166                                 break;          /* Queue is full */
 167                 } else {
 168                         eth_ark_tx_desc_fill(queue, mbuf,
 169                                              ARK_DDM_SOP | ARK_DDM_EOP,
 170                                              user_meta, user_len);
 171                 }
 172         }
 173
 174         if (ARK_DEBUG_CORE && nb != nb_pkts) {
 175                 ARK_PMD_LOG(DEBUG, "TX: Failure to send:"
 176                            " req: %" PRIU32
 177                            " sent: %" PRIU32
 178                            " prod: %" PRIU32
 179                            " cons: %" PRIU32
 180                            " free: %" PRIU32 "\n",
 181                            nb_pkts, nb,
 182                            queue->prod_index,
 183                            queue->cons_index,
 184                            queue->free_index);
 185                 ark_mpu_dump(queue->mpu,
 186                              "TX Failure MPU: ",
 187                              queue->phys_qid);
 188         }
 189
 190         /* let FPGA know producer index.  */
 191         if (likely(nb != 0))
 192                 ark_mpu_set_producer(queue->mpu, queue->prod_index);
 193
 194         return nb;
 195 }
 196
 197 /* ************************************************************************* */
 198 static int
 199 eth_ark_tx_jumbo(struct ark_tx_queue *queue, struct rte_mbuf *mbuf,
 200                  uint32_t *user_meta, uint8_t meta_cnt)
 201 {
 202         struct rte_mbuf *next;
 203         int32_t free_queue_space;
 204         uint8_t flags = ARK_DDM_SOP;
 205
 206         free_queue_space = queue->queue_mask -
 207                 (queue->prod_index - queue->free_index);
 208         /* We need up to 4 mbufs for first header and 2 for subsequent ones */
 209         if (unlikely(free_queue_space < (2 + (2 * mbuf->nb_segs))))
 210                 return -1;
 211
 212         while (mbuf != NULL) {
 213                 next = mbuf->next;
 214                 flags |= (next == NULL) ? ARK_DDM_EOP : 0;
 215
 216                 eth_ark_tx_desc_fill(queue, mbuf, flags, user_meta, meta_cnt);
 217
 218                 flags &= ~ARK_DDM_SOP;  /* drop SOP flags */
 219                 meta_cnt = 0;           /* Meta only on SOP */
 220                 mbuf = next;
 221         }
 222
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 /* ************************************************************************* */
 227 int
 228 eth_ark_tx_queue_setup(struct rte_eth_dev *dev,
 229                        uint16_t queue_idx,
 230                        uint16_t nb_desc,
 231                        unsigned int socket_id,
 232                        const struct rte_eth_txconf *tx_conf __rte_unused)
 233 {
 234         struct ark_adapter *ark = dev->data->dev_private;
 235         struct ark_tx_queue *queue;
 236         int status;
 237
 238         int qidx = queue_idx;
 239
 240         if (!rte_is_power_of_2(nb_desc)) {
 241                 ARK_PMD_LOG(ERR,
 242                             "DPDK Arkville configuration queue size"
 243                             " must be power of two %u (%s)\n",
 244                             nb_desc, __func__);
 245                 return -1;
 246         }
 247
 248         /* Each packet requires at least 2 mpu elements - double desc count */
 249         nb_desc = 2 * nb_desc;
 250
 251         /* Allocate queue struct */
 252         queue = rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue",
 253                                    sizeof(struct ark_tx_queue),
 254                                    64,
 255                                    socket_id);
 256         if (queue == 0) {
 257                 ARK_PMD_LOG(ERR, "Failed to allocate tx "
 258                             "queue memory in %s\n",
 259                             __func__);
 260                 return -ENOMEM;
 261         }
 262
 263         /* we use zmalloc no need to initialize fields */
 264         queue->queue_size = nb_desc;
 265         queue->queue_mask = nb_desc - 1;
 266         queue->phys_qid = qidx;
 267         queue->queue_index = queue_idx;
 268         dev->data->tx_queues[queue_idx] = queue;
 269         queue->tx_user_meta_hook = ark->user_ext.tx_user_meta_hook;
 270         queue->ext_user_data = ark->user_data[dev->data->port_id];
 271
 272         queue->meta_q =
 273                 rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue meta",
 274                                    nb_desc * sizeof(union ark_tx_meta),
 275                                    64,
 276                                    socket_id);
 277         queue->bufs =
 278                 rte_zmalloc_socket("Ark_txqueue bufs",
 279                                    nb_desc * sizeof(struct rte_mbuf *),
 280                                    64,
 281                                    socket_id);
 282
 283         if (queue->meta_q == 0 || queue->bufs == 0) {
 284                 ARK_PMD_LOG(ERR, "Failed to allocate "
 285                             "queue memory in %s\n", __func__);
 286                 rte_free(queue->meta_q);
 287                 rte_free(queue->bufs);
 288                 rte_free(queue);
 289                 return -ENOMEM;
 290         }
 291
 292         queue->ddm = RTE_PTR_ADD(ark->ddm.v, qidx * ARK_DDM_QOFFSET);
 293         queue->mpu = RTE_PTR_ADD(ark->mputx.v, qidx * ARK_MPU_QOFFSET);
 294
 295         status = eth_ark_tx_hw_queue_config(queue);
 296
 297         if (unlikely(status != 0)) {
 298                 rte_free(queue->meta_q);
 299                 rte_free(queue->bufs);
 300                 rte_free(queue);
 301                 return -1;              /* ERROR CODE */
 302         }
 303
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 /* ************************************************************************* */
 308 static int
 309 eth_ark_tx_hw_queue_config(struct ark_tx_queue *queue)
 310 {
 311         rte_iova_t queue_base, ring_base, cons_index_addr;
 312         uint32_t write_interval_ns;
 313
 314         /* Verify HW -- MPU */
 315         if (ark_mpu_verify(queue->mpu, sizeof(union ark_tx_meta)))
 316                 return -1;
 317
 318         queue_base = rte_malloc_virt2iova(queue);
 319         ring_base = rte_malloc_virt2iova(queue->meta_q);
 320         cons_index_addr =
 321                 queue_base + offsetof(struct ark_tx_queue, cons_index);
 322
 323         ark_mpu_stop(queue->mpu);
 324         ark_mpu_reset(queue->mpu);
 325
 326         /* Stop and Reset and configure MPU */
 327         ark_mpu_configure(queue->mpu, ring_base, queue->queue_size, 1);
 328
 329         /*
 330          * Adjust the write interval based on queue size --
 331          * increase pcie traffic  when low mbuf count
 332          * Queue sizes less than 128 are not allowed
 333          */
 334         switch (queue->queue_size) {
 335         case 128:
 336                 write_interval_ns = 500;
 337                 break;
 338         case 256:
 339                 write_interval_ns = 500;
 340                 break;
 341         case 512:
 342                 write_interval_ns = 1000;
 343                 break;
 344         default:
 345                 write_interval_ns = 2000;
 346                 break;
 347         }
 348
 349         /* Completion address in UDM */
 350         ark_ddm_setup(queue->ddm, cons_index_addr, write_interval_ns);
 351
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 /* ************************************************************************* */
 356 void
 357 eth_ark_tx_queue_release(void *vtx_queue)
 358 {
 359         struct ark_tx_queue *queue;
 360
 361         queue = (struct ark_tx_queue *)vtx_queue;
 362
 363         ark_tx_hw_queue_stop(queue);
 364
 365         queue->cons_index = queue->prod_index;
 366         free_completed_tx(queue);
 367
 368         rte_free(queue->meta_q);
 369         rte_free(queue->bufs);
 370         rte_free(queue);
 371 }
 372
 373 /* ************************************************************************* */
 374 int
 375 eth_ark_tx_queue_stop(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id)
 376 {
 377         struct ark_tx_queue *queue;
 378         int cnt = 0;
 379
 380         queue = dev->data->tx_queues[queue_id];
 381
 382         /* Wait for DDM to send out all packets. */
 383         while (queue->cons_index != queue->prod_index) {
 384                 usleep(100);
 385                 if (cnt++ > 10000)
 386                         return -1;
 387         }
 388
 389         ark_mpu_stop(queue->mpu);
 390         free_completed_tx(queue);
 391
 392         dev->data->tx_queue_state[queue_id] = RTE_ETH_QUEUE_STATE_STOPPED;
 393
 394         return 0;
 395 }
 396
 397 int
 398 eth_ark_tx_queue_start(struct rte_eth_dev *dev, uint16_t queue_id)
 399 {
 400         struct ark_tx_queue *queue;
 401
 402         queue = dev->data->tx_queues[queue_id];
 403         if (dev->data->tx_queue_state[queue_id] == RTE_ETH_QUEUE_STATE_STARTED)
 404                 return 0;
 405
 406         ark_mpu_start(queue->mpu);
 407         dev->data->tx_queue_state[queue_id] = RTE_ETH_QUEUE_STATE_STARTED;
 408
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 /* ************************************************************************* */
 413 static void
 414 free_completed_tx(struct ark_tx_queue *queue)
 415 {
 416         struct rte_mbuf *mbuf;
 417         union ark_tx_meta *meta;
 418         int32_t top_index;
 419
 420         top_index = queue->cons_index;  /* read once */
 421         while ((top_index - queue->free_index) > 0) {
 422                 meta = &queue->meta_q[queue->free_index & queue->queue_mask];
 423                 if (likely((meta->flags & ARK_DDM_SOP) != 0)) {
 424                         mbuf = queue->bufs[queue->free_index &
 425                                            queue->queue_mask];
 426                         /* ref count of the mbuf is checked in this call. */
 427                         rte_pktmbuf_free(mbuf);
 428                 }
 429                 queue->free_index += (meta->meta_cnt + 2);
 430         }
 431 }
 432
 433 /* ************************************************************************* */
 434 void
 435 eth_tx_queue_stats_get(void *vqueue, struct rte_eth_stats *stats)
 436 {
 437         struct ark_tx_queue *queue;
 438         struct ark_ddm_t *ddm;
 439         uint64_t bytes, pkts;
 440
 441         queue = vqueue;
 442         ddm = queue->ddm;
 443
 444         bytes = ark_ddm_queue_byte_count(ddm);
 445         pkts = ark_ddm_queue_pkt_count(ddm);
 446
 447         stats->q_opackets[queue->queue_index] = pkts;
 448         stats->q_obytes[queue->queue_index] = bytes;
 449         stats->opackets += pkts;
 450         stats->obytes += bytes;
 451         stats->oerrors += queue->tx_errors;
 452 }
 453
 454 void
 455 eth_tx_queue_stats_reset(void *vqueue)
 456 {
 457         struct ark_tx_queue *queue;
 458         struct ark_ddm_t *ddm;
 459
 460         queue = vqueue;
 461         ddm = queue->ddm;
 462
 463         ark_ddm_queue_reset_stats(ddm);
 464         queue->tx_errors = 0;
 465 }